南水北調(diào)中線一期工程2014年12月12日通水，運(yùn)行至第六年口門供水量達(dá)到86.2億立方米，已超規(guī)劃水量，工程提前達(dá)效。同時(shí)，隨著京津冀協(xié)同發(fā)展、雄安新區(qū)等國(guó)家戰(zhàn)略穩(wěn)步推進(jìn)，華北地區(qū)生態(tài)修復(fù)和地下水超采綜合治理行動(dòng)有序?qū)嵤?，?duì)中線北調(diào)水量提出了新的要求。實(shí)施引江補(bǔ)漢工程，連通三峽水庫(kù)和丹江口水庫(kù)，實(shí)質(zhì)上是連通了長(zhǎng)江、漢江流域與京津華北地區(qū)三地，形成新的水網(wǎng)格局，擴(kuò)展了中線工程水源。

引江補(bǔ)漢工程推薦方案從三峽庫(kù)區(qū)引水，從丹江口水庫(kù)下游入漢江，全長(zhǎng)194.8千米，年調(diào)水量50億立方米，工程規(guī)模大，施工周期長(zhǎng)，工程建設(shè)具有很大技術(shù)挑戰(zhàn)，引江補(bǔ)漢工程主要技術(shù)特點(diǎn)如下：

一、單洞距離長(zhǎng)

引江補(bǔ)漢工程輸水總干線隧洞總長(zhǎng)194.3千米，單洞長(zhǎng)度在水利工程界少有，根據(jù)目前收集的資料，引江補(bǔ)漢隧洞在國(guó)內(nèi)可列第二，僅次于新疆某引水工程隧洞，該工程單條隧洞長(zhǎng)度283.27千米。

二、TBM開挖直徑大

TBM施工開挖直徑達(dá)13.2米，在國(guó)內(nèi)已建和在建工程中列第一名。開挖洞徑越大，揭露的不連續(xù)面越多，圍巖失穩(wěn)的概率和規(guī)模增大，需要采取的支護(hù)強(qiáng)度越大；此外，隨著洞徑增大，支護(hù)結(jié)構(gòu)所能提供的支護(hù)能力也會(huì)迅速下降，因此，洞徑大會(huì)給工程施工造成一定困難。除本工程外，國(guó)內(nèi)TBM開挖直徑超過(guò)10米的工程僅有6個(gè)，分別是：四川雅礱江錦屏二級(jí)水電站引水隧洞，12.4米；臺(tái)灣北宜高速公路雪山隧道，11.74米；廣西天生橋二級(jí)引水隧洞，10.8米；川藏鐵路色季拉山隧道，10.3米；甘肅蘭渝鐵路西秦嶺隧道，10.2米；北京冬奧會(huì)管廊工程，10.2米。

三、隧洞埋深大

輸水隧洞全線大于1000米的埋深洞段約10千米長(zhǎng)，占總洞長(zhǎng)的5%，最大埋深1185米，其中埋深在600米至1000米洞段約87千米長(zhǎng)，占總洞長(zhǎng)的45%。埋深大易出現(xiàn)軟巖變形和巖爆，另外埋深大還帶來(lái)支洞布置困難，隧洞掘進(jìn)過(guò)程中排水要求高的問(wèn)題。

四、地質(zhì)條件復(fù)雜

輸水隧洞穿越地層涉及古元古界至新生界，跨13個(gè)地層單位系，含3大巖類，66個(gè)巖組，沿線褶皺斷層發(fā)育，地層復(fù)雜多變。對(duì)地質(zhì)勘探、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、支護(hù)和襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、掘進(jìn)速度、安全施工提出了更高要求，引江補(bǔ)漢工程主要的不良地質(zhì)條件可總結(jié)為：“三高兩多一軟一活動(dòng)”。

三高：高地應(yīng)力、高水壓、高地溫。高地應(yīng)力：主要受水平向應(yīng)力影響，推測(cè)最大應(yīng)力44兆帕，高地應(yīng)力情況下，強(qiáng)巖爆風(fēng)險(xiǎn)洞段長(zhǎng)1千米，極嚴(yán)重軟巖變形風(fēng)險(xiǎn)洞段長(zhǎng)3.1千米。高水壓：巖溶水和裂隙水豐富，按《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》相關(guān)要求折減計(jì)算，外水壓力1兆帕以上洞段長(zhǎng)度21.98千米，最大外水壓力2.47兆帕。高地溫：地溫28攝氏度以上洞段長(zhǎng)45千米，占比23.4%，推測(cè)最高溫度達(dá)39攝氏度。

兩多：斷層多、地下水多。斷層多：穿越55條斷層，其中主要區(qū)域性斷裂有7條，寬度在70至250米之間，單條斷層最寬為兩鄖斷裂，約250米。另外，還有一個(gè)斷裂構(gòu)造帶—青峰斷裂帶，穿越距離約6100米，包含11條斷層。地下水多：年均降雨量超過(guò)1000毫米，沿線分布大量泉眼，穿越霧渡河、黃柏河、霸王河、沮河、南河、北河6條河，白水峪、潭口、梅子溝、龍王廟4個(gè)水庫(kù)，地下水豐富。推測(cè)涌水量大于3.6立方米每天每米洞段長(zhǎng)度37.3千米。

一軟：存在軟巖洞段。軟巖洞段長(zhǎng)51.5千米，占比26.5%，最低圍巖強(qiáng)度3至5兆帕，其中存在中等以上軟巖變形風(fēng)險(xiǎn)的洞段長(zhǎng)度21.5千米。

一活動(dòng)：存在兩條活動(dòng)斷裂，分別為通城河斷裂和城口—房縣斷裂，寬度為30米和200米，主要活動(dòng)為蠕滑，對(duì)工程影響為蠕滑累計(jì)位移造成的隧洞結(jié)構(gòu)剪切破壞，推測(cè)年均位移量約0.3毫米。

作者：楊旭輝